文档内容
第三章 牛顿运动定律
测试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、
学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共 48 分)
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目
要求,第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.《考工记》是春秋战国时期齐国人的一部科技著作,是古代手工技术规范的汇集。其中的《辀人篇》
中记载:“劝登马力,马力既竭,辀尤能一取焉。”意思是:马拉车的时候,马停止用力了,车还能前进
一段距离,这是世界上对惯性现象的最早论述。下列说法正确的是( )
A.马停止用力,车在短时间内还受到向前拉力,所以还能继续前进一段距离
B.马停止用力,由于车的惯性,所以车仍能继续前进一段距离才停下来
C.车停下来的过程中,随着速度逐渐减小,车的惯性也逐渐减小
D.车完全停下来后,处于平衡状态,根据牛顿第一定律,车不受任何外力的作用
2.关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )
A.加速度与合力的关系是瞬时对应关系,即a与F同时产生、同时变化、同时消失
B.加速度的方向与合外力的方向可以不相同
C.同一物体的运动速度变化越大,受到的合外力也越大
D.物体的质量与它所受的合外力成正比,与它的加速度成反比
3.“电动平衡车”是青少年非常喜欢的一种代步工具。如图所示,人站在“电动平衡车”上在某水平地
面上沿直线前进,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )。
A.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力等于人的重力
B.“电动平衡车”匀速行驶时,车对人的作用力大小等于人对车的压力大小C.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力方向竖直向上
D.“电动平衡车”匀速行驶时,平衡车受到的重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力
4.如图所示,所有质点同时从O点沿不同倾角的光滑斜面无初速滑下,若将各质点在斜面上运动时间相
同的点连成一线,则连线的性质为( )
A.圆弧 B.抛物线 C.水平线 D.斜线
5.如图所示,在质量为 的箱式电梯的地板上固定一轻质弹簧,弹簧的上端拴接一质量为 的物体 ,
质量为 的物体B放置在物体 上,整个装置随电梯一起匀速下降,弹簧保持竖直,重力加速度为 。某
时刻悬挂电梯的钢索突然断裂,在钢索断裂的瞬间,下列说法正确的是( )
A.物体 的加速度大小为0 B.物体B的加速度大小为
C.箱式电梯的加速度大小为 D.物体B对物体 的压力为0
6.如图(a)所示,物块从倾角为37°的斜面顶端自由滑至底端,全程平均速度 随时间 的关系如图
(b)。物块下滑过程中斜面保持静止,那么( )
A.物块下滑过程的加速度为1m/s2
B.斜面长度为4m
C.物块和斜面之间的动摩擦因数为0.5
D.水平地面对斜面摩擦力方向水平向左
7.如图所示,一个箱子中放有一物体,已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力, 且物体与箱子
上表面刚好接触。现将箱子以初速度v 竖直向上抛出,已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比,
0
且箱子运动过程中始终保持图示姿态,则下列说法正确的是( )A.上升过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力越来越小
B.上升过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力越来越大
C.下降过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力可能越来越大
D.下降过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力可能越来越小
8.如图(a)所示,倾角为 的斜面固定在水平地面上,一物体在水平推力 的作用下沿斜面向上运动,
逐渐增大 ,物体的加速度随之改变,其加速度 随 变化的图像如图(b)所示 。根据图
(b)中所提供的信息,下列判断不正确的是( )
A.若斜面光滑,可求得物体的质量
B.若斜面光滑,可求得斜面的倾角
C.若斜面粗糙,增大物体的质量后重复前面的实验,得到的图像斜率保持不变;
D.若斜面粗糙,换一质量为原质量两倍的另一物体重复刚才的实验,得到图像的纵坐标截距保持不变
9.电梯“对重”的主要功能是相对平衡轿厢重量,在电梯工作中使轿厢与“对重”的重量保持在限额之
内,保证电梯的牵引传动正常。如图1所示,驱动装置带动钢丝绳使轿厢和“对重”在竖直方向运动。当
轿厢从顶楼向下运动时,v-t图像如图2所示,下列说法正确的是( )
A.在0~t 时间内,轿厢处于失重状态
1
B.在0~t 时间内,钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小
1
C.在t~t 时间内,“对重”处于失重状态
2 3
D.在t~t 时间内,钢丝绳对轿厢的拉力大小等于钢丝绳对“对重”的拉力大小
1 210.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v 逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置
0
一个质量为m的小木块,则下列选项中能客观地反映小木块的受力和运动情况的是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,光滑斜面固定在桌面上,斜面倾角 ,在斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板,在斜
面顶端安装一个定滑轮,物块A和B用劲度系数为 的轻弹簧连接,将A放置在挡板上,物块B在斜面上
处于静止状态。现将轻绳的一端固定在B上,绕过定滑轮后,在轻绳的另一端固定一个物块C,细绳恰好
伸直且无拉力时,由静止释放物块C,已知物块A的质量为 ,B的质量为 ,C的质量为 ,斜面足够
长,重力加速度为 , ,下列说法正确的是( )
A.释放物块C的瞬间,物块C的加速度大小为
B.物块A刚离开挡板时,物块B的速度大小为
C.若将物块C换为质量为 的物体D,则物体D下落到最低点时的加速度大小为
D.若将物块C换为质量为 的物体D,则物块A对挡板压力的最小值为
12.如图甲所示,把质量分别为m、M的木块、木板静止放置在光滑的水平面上,木块视为质点,置于木
板的最右端,二者之间的滑动摩擦因数为 ,现给木板一个恒定的水平向右的拉力F,两者发生相对运动
的v-t图像如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.1是木块的v-t图像,2是木板的v-t图像
B.若m、M改变,m+M、 不变,两者刚好发生相对运动F的最小值不变
C.若m、M、 不变,F越大,1的斜率不变,2的斜率越大
D.若M、 、F不变,m越小,木块滑离木板的时间越短
第 II 卷(非选择题 共 52 分)
二、实验题(满分14分)
13.义乌某中学的学生准备选用以下四种方案来完成“探究加速度与合外力的关系”的实验,绳子和滑轮
均为轻质,请回答下列问题:
(1)四种方案中,需要进行“补偿阻力”的方案是________。(选填甲、乙、丙、丁)
(2)四种方案中,需要满足重物或钩码质量远小于小车的质量的方案是________。(选填甲、乙、丙、
丁)
(3)某一小组同学用图乙的装置进行实验,得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有
画出),已知打点计时器使用的是频率为50Hz的交流电。根据纸带可求出小车在E点的瞬时速度为
________ ,加速度为________ 。(计算结果保留三位有效数字)
(4)另一组学生用图乙的装置测量小车的质量 ,及小车与木板的动摩擦因数 ,通过增减悬挂钩码的数目进行多次实验,通过分析纸带求出相应实验时小车的加速度,得到多组拉力传感器示数 和小车加速
度 的数据,作出如图所示的 图像。由图像可求得小车的质量 _______kg,小车与长木板间的动
摩擦因数 _______。(计算结果保留2位有效数字)
三、计算题(满分38分)
14.如图,用AB、BC两根细绳把质量为m=1kg的小球悬挂于车内,当小车向右做水平匀速直线运动时,
AB绳与竖直方向的夹角为α=37°,BC绳与竖直方向的夹角为β=53°,求:(重力加速度g取10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)AB、BC中的张力大小。
(2)当小车以a=8 m/s2的加速度向右水平行驶时,AB、BC中的张力大小。
15.一晴朗的冬日,某同学在冰雪游乐场乘坐滑雪圈从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑,滑行 后进入
水平雪道,继续滑行 后匀减速到零。已知该同学和滑雪圈的总质量为 ,整个滑行过程用时 ,
斜直雪道倾角为37°,重力加速度 ,忽略空气阻力( , )。
(1)求该同学和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力 的大小;
(2)若水平雪道区域重新规划,使水平雪道距离缩短为 ,之后再铺设 长的防滑毯,可使该同学
和滑雪圈在防滑毯终点恰好安全停下,求防滑毯与滑雪圈之间的动摩擦因数。
16.如图甲所示,水平放置的传送带在电机的作用下,从 时刻由静止开始一直向右做匀加速直线运动。
质量 的物块(可视为质点)在该时刻以 的初速度从左端水平向右滑上传送带。已知物
块与传送带的 图像如图乙所示,x为物块和传送带的位移。当物块运动的位移大小为 时与
传送带的速度相同,大小为2m/s,物块受到的摩擦力大小的突变量为0.5N,且物块与传送带的 图线
平行,最终物块以4m/s速度从传送带右端离开,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10。求
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数;
(2)物块在传送带上运动的整个过程中的平均速度和产生的内能。
17.如图,光滑水平桌面右端固定有一个定滑轮和挡板P,长木板c质量为 ,物块a静止放在长木
板c左端,并通过与桌面平行的轻绳与重物b相连。重物b由静止释放后 时,长木板c与挡板P发生
碰撞(碰撞时间极短),同时轻绳立即断裂,碰后长木板c以碰前速率的0.8倍反弹,已知物块a和重物b
的质量均为 ,物块a与长木板c间的动摩擦因数为 ,光滑水平桌面足够长,重物b离
地面的高度足够高, 。求:
(1)重物b刚开始下落时轻绳的拉力及长木板c与挡板P碰前的速率为多少?
(2)长木板c至少需要多长,物块a才不会从c上滑出?